Биологические функции основных минеральных веществ

Калий - один из важнейших электролитов в организме, вместе с натрием регулирует содержание воды внутри клеток. Обеспечивает поддержание в нервах и на поверхности клеточных мембран электрического потенциала, регулирующего сокращение мышц. Включается в механизм накопления гликогена - основного источника энергии в клетке. Неудовлетворительный «калий-натриевый баланс» приводит к нарушению водного обмена, обезвоживанию, ослаблению мускулатуры. Поступление калия с пищей удовлетворяет потребность в этом элементе. Содержится в молоке, фруктах, овощах, гречке. Избыток калия по отношению к натрию может вызвать нарушение работы сердечно-сосудистой системы, поэтому набирающие популярность "калиевые диеты" просто опасны.

Натрий - электролит, играющий ключевую роль в регулировании водно-электролитного баланса. Содержание натрия в организме определяет количество удерживаемой тканями воды. Нормальная пища обычно содержит достаточное (и даже избыточное) количество натрия. Слишком жесткие ограничения запускают механизмы, предотвращающие дальнейшую потерю натрия и воды. Натрий играет важную роль в обеспечении выносливости, так как он участвует в передаче нервных импульсов. Этого элемента не должно быть слишком мало или слишком много. Натрий содержится в поваренной соли, переработанных пищевых продуктах (мясная и рыбная гастрономия).

Кальций – важнейший макроэлемент, который напрямую участвует в сокращении мышц, влияет на процессы возбуждения нервных клеток, мышечных волокон, свертывания крови, способствует активации многих ферментов, является строительным материалом для костей. Витамин Д способствует лучшему усвоению кальция, причем оба компонента соседствуют в различных молочных продуктах. Кальций содержится в молочных продуктах, зеленых овощах, бобовых.

Железо входит в состав гемоглобина крови, отвечающего за транспорт кислорода и выполнение окислительных реакций. Железо входит в состав миоглобина, ряда ферментов. Железо содержится в мясе (говядина, баранина), бобовых, зеленых овощах, зерновых.

Фосфор содержится в организме в больших количествах, из них 80% -в составе скелета. Фосфор - составная часть богатых энергией фосфорных соединений, нуклеиновых кислот. Напрямую участвует в процессах метаболизма, составляя часть важных энергоносителей - аденозинтрифосфата (АТФ) и креатинфосфата. Фосфор «работает» совместно с кальцием. Он помогает обеспечивать скорость и мощь сокращений мышц, что важно как для силовой, так и для скоростной тренировки.

Магний задействован в механизмах возбуждения нервов, мышечной ткани (нервно-мышечная передача), участвует в активации ряда ферментов, оказывает положительное влияние на спортивную результативность. Магний - один из ключевых компонентов в запасании энергии и синтезе белка. Он теряется в больших количествах с потом. Многие спортсмены не восполняют эту потерю с питанием, так как не едят большинство продуктов, богатых магнием (орехи, бобовые и т.д.). Магний содержится в орехах, продуктах из цельного зерна, бобовых, бананах, зеленых овощах.

Медь участвует в процессе усвоения кислорода и многих ферментативных реакциях, увеличивает скорость кровообращения при интенсивной физической нагрузке. По этой причине медь - один из наиболее важных для спортсмена микроэлементов. Источники меди: мясо (внутренние органы), морские продукты, орехи.

Хром - микроэлемент, являющийся важнейшим фактором обеспечения переносимости глюкозы, обеспечивающий связывание инсулина с тканями. Способствует переносу глюкозы, аминокислот и жирных кислот в клетки. Хром содержится в черном перце, сыре, грибах, пшенице.

Цинк – активатор многих ферментов, участвует практически во всех стадиях роста клеток. Он необходим для работы более чем 300 различных ферментов. К тому же, интенсивные тренировки способствуют ускоренной потере цинка. Питание многих спортсменов слишком бедно этим элементом. Цинк содержится в зерновых.

  Йод входит в состав гормонов щитовидной железы, регулирующих метаболизм пищевых веществ и тепловыделение в организме. Недостаток йода вызывает так называемую базедову болезнь (зоб), характеризующуюся накоплением в организме жира, вялостью, ненормальным разрастанием щитовидной железы.

Йод содержится в морских продуктах. Для питания в подавляющем большинстве регионов Российской Федерации, являющихся дефицитными по содержанию йода, необходимо использовать йодированную соль.

Селен – микроэлемент, обладающий мощными антиоксидантными свойствами.

Марганец является активатором некоторых ферментных систем.

Молибден активирует некоторые ферменты, участвующие в метаболизме белков. Делает более эффективной работу антиоксидантов, в том числе витамина С. Важный компонент системы тканевого дыхания. Усиливает синтез аминокислот, улучшает накопление азота. При недостатке молибдена страдают анаболические процессы, наблюдается ослабление иммунной системы.

Следует учитывать, что избыточное поступление в организм одного микроэлемента может привести к функциональным нарушениям и повышенному выделению другого или нежелательным побочным эффектам. Например, избыток цинка ведет к снижению уровня холестеринсодержащих липидов высокой плотности ("хорошего" холестерина). Избыток кальция может приводить к недостатку фосфора, и наоборот. Избыток молибдена способствует уменьшению содержания меди. Некоторые микроэлементы (селен, хром, медь) в избыточных дозах токсичны. Рекомендуемые нормы потребления витаминов, минералов («Питание человека (с основами нутрициологии)» А.Н. Матринчик, И.В. Маев, А.Б. Петухов, М., 2002).

Вода и водный баланс

Вода необходима для обеспечения жизнедеятельности организма. Потеря 9-12% воды довольно быстро приведет к смерти. Вода содержится в составе органов и тканей организма (в скелетной мускулатуре ее 72%, в костной ткани – 2%). Общее содержание воды колеблется от 50 до 70 %, в зависимости от возраста (у детей воды больше, чем у пожилых), пола и телосложения (в женском организме примерно на 10% меньше воды из-за меньшего количества мышц и большего - жира). Для сравнения: содержание белка в теле человека 14-23%, жира - 4-27%, минеральных веществ 4,9-6%. Вода содержится внутри клеток (примерно 62% ее общего количества) и вне клеток (примерно 38%). Среднее время полу вывода из организма попавшей туда воды составляет 3,3 дня.

При потреблении и выводе из организма равных количеств воды поддерживается водный баланс. В среднем человеку необходимо примерно два литра воды в день для восполнения потерь. Естественно, при значительных физических нагрузках затраты могут возрастать, достигая 3-4 литров в день. Вода поступает при потреблении напитков и пищевых продуктов, а также в результате процессов метаболизма. Первый путь дает примерно 60% общего потребления воды, второй – 30% и третий - около 10%. Существуют и разные пути вывода воды из организма. С мочой выводится в сутки 50-60% воды, с выдыхаемым воздухом – около 20%. 15-20 % воды удаляется из организма с потом (в зависимости от интенсивности нагрузок), и менее 5% - с калом.

Содержание воды в разных пищевых продуктах различно. Например, листья салата и огурцы на 96% состоят из воды, в молоке 87% воды, апельсинах - 88%, яйцах - 74%, говядине - 60%. Жирные и частично высушенные продукты содержат меньше воды. Обычный рацион в 2000 калорий обеспечивает 500-800 грамм воды в день.

Минеральная вода содержит большое количество микроэлементов и хорошо утоляет жажду. Однако минеральные воды бывают разные: кислые и щелочные (в зависимости от показателя pH), богатые натрием, кальцием, железом. Кислые воды не рекомендуются людям с повышенной кислотностью. Избыток натрия вреден при патологии сердца, что возможно и в юном возрасте. В тех случаях, когда организм теряет много жидкости, можно восполнять потери, употребляя до 1 литра минеральной воды в день.

Чай и кофе, прежде всего, используют как источники кофеина, злоупотребление ими не показано. Этот природный алкалоид стимулирует работу нервной системы, ускоряет все обменные процессы, временно повышает выносливость. В чае содержатся дубильные вещества, улучшающие работу желудочно-кишечного тракта, и флавоноиды - природные антиокислители, защищающие организм от разрушительного действия свободных радикалов. Наибольшее количество флавоноидов содержится в зеленом чае. Большие количества кофеин содержащих напитков вызывают нарушения работы мозга и сердца, а кроме того, сильное обезвоживание. Дубильные вещества также связывают железо в нерастворимые соединения. Одна чашка кофе с утра или стакан чая за час до тренировки вполне допустимы.

Если Вы хотите поддерживать высокую физическую активность и хорошее состояние здоровья - алкогольные напитки, в том числе пиво, слабоалкогольные коктейли, совершенно недопустимы. Квас, особенно приготовленный дома, содержит большое количество углеводов, витамины группы В и флавоноиды, его употребление допустимо (но не в избыточных количествах).

Молоко – это великолепный источник полноценного белка, хотя в цельном молоке много жира. Молочные продукты богаты и другими полезными пищевыми веществами (кальций, витамин Д). Перед тренировкой молоко пить не следует из-за его мочегонного действия. Кефир, ряженка, жидкие несладкие йогурты - прекрасное дополнением к рациону. Польза жидких кисломолочных продуктов состоит и в том, что они нормализуют микрофлору кишечника, препятствуют дисбактериозу, улучшают процессы пищеварения.

Соки (особенно натуральные) - хороший источник витаминов, содержат углеводы (фруктозу и глюкозу), а соки с мякотью - и пищевые волокна. В то же время, соки недостаточно хорошо устраняют жажду из-за высокого количества быстроусвояемых простых сахаров. В качестве источника жидкости вполне пригодны арбуз и дыня, в них достаточно много пищевых волокон. Компоты из сухих фруктов также содержат определенное количество витаминов и флавоноидов. В тоже время в них слишком много сахара, особенно - в готовых консервированных компотах.

Водный баланс. Утрата 9-12% воды является чрезвычайной ситуацией для организма и ведет к летальному исходу. Потеря 2% массы тела за счет воды снижает работоспособность на 3-7%. А при потере 40% белка, жира и углеводов человек может длительное время оставаться в живых. В период повышенной физической активности необходимо следить за состоянием водного баланса и «правильно» пить воду. Пепси-кола, кока-кола, холодный чай и другие газированные и негазированные напитки промышленного изготовления, а также крепкий кофе в этом случае не подходят в качестве источников воды, так как содержащийся во многих из них кофеин является слабым диуретиком, а сахар вызывает дополнительную потребность в потреблении чистой воды.

Нельзя забывать, что в настоящее время проявляется избыточный интерес к фармакологии. Ее принимают за панацею. То есть большинство людей, стремящихся к быстрым изменениям физической формы и высоким спортивным результатам, считают, что приняв биологически активные добавки (БАД) или специализированные пищевые продукты для питания спортсменов (СПП), можно стать «чемпионом». Это глубочайшее заблуждение, так как изменение в первую очередь состава тела (увеличения количества мышечной и снижения жировой массы, улучшение показателей выносливости (и скоростной и силовой)), а так же улучшение самочувствия и состояния здоровья возможно только при правильной организации занятий физической культурой, то есть строгом дозировании физических нагрузок, и с другой стороны – правильном обеспечении пищевыми веществами и энергией организма в этих условиях. То есть, сколько не принимай витаминов, белков (в англ. - протеинов) и «гейнеров» (углеводно-белковых смесей или батончиков) – лежа на диване чемпионом не станешь. Использование не имеющих государственной регистрации СПП и БАД, таблеток или инъекционных форм фармакологических препаратов (например, анаболических стероидов), не только неэффективно, но и заведомо вредно для здоровья, иногда опасно для жизни и всегда подлежит изучению на предмет отсутствия запрещенных веществ.